DE102021003844A1 - On-board network for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens eine HV-Batterie (2) zur Bereitstellung eines positiven Potenzials (H+) und eines negativen Potenzial (H-) sowie mindestens einen HV-Verbraucher (3, 4), wobei ein Isolationswächter (5) zur Überwachung von Isolationswiderständen (Riso_P, Riso_N) zu einer vom Bordnetz (1) galvanisch getrennten Fahrzeugmasse (PA) vorgesehen ist, wobei zwischen dem positiven Potenzial (H+) und der Fahrzeugmasse (PA) sowie zwischen dem negativen Potenzial (H-) und der Fahrzeugmasse (PA) jeweils eine Y-Kapazität (CY_P, CY_N) vorgesehen ist, wobei ein im Bordnetz (1) oder in einer Komponente des Bordnetzes (1) vorhandener Spannungs-Mittelabgriff (6) zwischen dem positiven Potenzial (H+) und dem negativen Potenzial (H-) mittels eines ohmschen Koppelwiderstandes (RK) mit der Fahrzeugmasse (PA) verbunden ist.

Figure DE102021003844A1_0000
The invention relates to an on-board network (1) for a motor vehicle, comprising at least one HV battery (2) for providing a positive potential (H+) and a negative potential (H-) and at least one HV consumer (3, 4), wherein an insulation monitor (5) for monitoring insulation resistances (R iso_P , R iso_N ) to a vehicle ground (PA) that is galvanically isolated from the vehicle electrical system (1) is provided, with between the positive potential (H+) and the vehicle ground (PA) and between the negative Potential (H-) and the vehicle ground (PA) each have a Y-capacitance (C Y_P , C Y_N ) provided, with a voltage center tap (6) present in the vehicle electrical system (1) or in a component of the vehicle electrical system (1) between the positive potential (H+) and the negative potential (H-) is connected to the vehicle ground (PA) by means of an ohmic coupling resistor (R K ).
Figure DE102021003844A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus DE 10 2019 202 892 A1 ist eine Bordnetzanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei die Bordnetzanordnung einen Hochvolt-Energiespeicher zur Bereitstellung eines ersten Hochvolt-Potenzials und eines zweiten vom ersten verschiedenen Hochvolt-Potenzials aufweist, sodass zwischen dem ersten und dem zweiten Hochvolt-Potenzial eine Gesamtspannung abgreifbar ist. Weiterhin weist die Bordnetzanordnung einen ersten Isolationswiderstand zwischen dem ersten Hochvolt-Potenzial und einer vorbestimmten elektrischen Masse sowie einen zweiten Isolationswiderstand zwischen dem zweiten Hochvolt-Potenzial und der vorbestimmten elektrischen Masse und eine Isolationsüberwachungseinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, den ersten und zweiten Isolationswiderstand zu überwachen. Das HV(Hochvolt)-Bordnetz eines Fahrzeugs mit Elektroantrieb besteht typischerweise mindestens aus einer HV-Batterie mit Batterieschützen und HV-Verbrauchern, zum Beispiel einem Puls-Wechselrichter. In der Regel ist das Hochvolt-Bordnetz als IT (Isole Terre)-Netz umgesetzt und somit komplett galvanisch getrennt von der Fahrzeugmasse. Über parasitäre Widerstände in den Kabeln, HV-Verbrauchern, der Batterie und so weiter, ergibt sich jedoch eine hochimpedante Verbindung zwischen dem positiven beziehungsweise negativen Hochvolt-Potenzial und der Fahrzeugmasse, der sogenannte Isolationswiderstand, beziehungsweise der oben genannte jeweilige erste und zweite Isolationswiderstand. Solange dieser Widerstand hochohmig, das heißt im Megaohmbereich, ist, besteht keine Gefährdung. Aus Sicherheitsgründen wird mittels einer Isolationsüberwachungseinrichtung, auch Isolationswächter genannt, dieser Isolationswiderstand permanent überwacht. Bei Unterschreitung eines definierten Schwellwerts kann eine Warnung generiert und je nach Betriebszustand das HV-Bordnetz von der Batterie über die Batterieschütze abgetrennt und ein sicherer Zustand hergestellt werden. Neben dem Isolationswiderstand existieren in jedem HV-Bordnetz Kapazitäten, insbesondere sogenannte Erdkapazitäten, die zwischen den HV-Anschlüssen und der Fahrzeugmasse liegen. Diese ergeben sich durch parasitäre Effekte, zum Beispiel bedingt durch Kabelschirme, und werden sogar bewusst eingebaut, um das EMV(elektromagnetische Verträglichkeit)-Verhalten zu verbessern. Nach der Formel E = ½×C×U2 ist in diesen Kondensatoren der Kapazität C bei einer anliegenden Spannung U eine Energie E gespeichert. Wird dann von einer Person ein Hochvolt-Kontakt und die Fahrzeugmasse gleichzeitig berührt, werden diese Kondensatoren über den Körper entladen bzw. umgeladen und könnten prinzipiell, d.h. wenn diese Ströme zu hoch wären, zu einer Gefährdung führen. Um das Gefährdungspotenzial gering zu halten, existieren daher in unterschiedlichen Normen Grenzwerte für die maximal erlaubte gespeicherte, oder besser gesagt wirksame Energie in den Kondensatoren. Dies hat direkt eine Begrenzung der maximal zulässigen Gesamtkapazität in Abhängigkeit von der HV-Gesamtspannung zur Folge. Zudem muss aus Sicherheitsgründen der schlimmste Fall angenommen werden, und von einem maximal unsymmetrischen HV-Bordnetz ausgegangen werden, welches vorliegt, wenn die Spannung eines HV-Pols gemessen gegen Erde nahezu der gesamten HV-Spannung entspricht. Dies kann unter anderem durch Schmutzwiderstände oder Leckströme über die Lebensdauer auftreten. Durch die oben beschriebene Beschränkung der maximal zulässigen Gesamtkapazität besteht damit auch bei unsymmetrischem Bordnetz, das heißt wenn die Spannungen zwischen dem positiven Hochvolt-Potenzial und der Masse sowie zwischen dem negativen Hochvolt-Potenzial und der Masse unterschiedlich sind, kein Gefährdungspotenzial. Neben dem Nachteil der Begrenzung der maximal zulässigen Gesamtkapazität kann es zudem in diesem Fall, d.h. bei unsymmetrischem Bordnetz, vorkommen, dass beim Verbinden des Fahrzeugs, zum Beispiel über die DC-Ladeschnittstelle, mit einer Ladesäule das positive beziehungsweise negative Spannungspotenzial gegenüber Erde von Ladesäule und Fahrzeug unterschiedlich ist. Dies kann beim Zuschalten der Ladesäule zu unerwünschten, undefinierten Ausgleichsvorgängen führen, welche im schlimmsten Fall ein Laden verhindern können.Out of DE 10 2019 202 892 A1 discloses an on-board power supply system for a motor vehicle, the on-board power supply system having a high-voltage energy store for providing a first high-voltage potential and a second high-voltage potential that is different from the first, so that a total voltage can be tapped between the first and the second high-voltage potential. Furthermore, the vehicle electrical system arrangement has a first insulation resistance between the first high-voltage potential and a predetermined electrical ground and a second insulation resistance between the second high-voltage potential and the predetermined electrical ground and an insulation monitoring device that is designed to monitor the first and second insulation resistance . The HV (high-voltage) electrical system of a vehicle with an electric drive typically consists of at least one HV battery with battery contactors and HV consumers, for example a pulse-controlled inverter. As a rule, the high-voltage vehicle electrical system is implemented as an IT (Isole Terre) network and is therefore completely electrically isolated from the vehicle ground. However, parasitic resistances in the cables, HV consumers, the battery and so on result in a high-impedance connection between the positive or negative high-voltage potential and the vehicle ground, the so-called insulation resistance, or the above-mentioned respective first and second insulation resistance. As long as this resistance has a high resistance, i.e. in the megaohm range, there is no danger. For safety reasons, this insulation resistance is permanently monitored using an insulation monitoring device, also known as an insulation monitor. If a defined threshold value is not reached, a warning can be generated and, depending on the operating state, the HV vehicle electrical system can be disconnected from the battery via the battery contactors and a safe state can be established. In addition to the insulation resistance, there are capacitances in every HV vehicle electrical system, in particular what are known as ground capacitances, which lie between the HV connections and the vehicle ground. These result from parasitic effects, for example caused by cable shields, and are even deliberately built in to improve EMC (electromagnetic compatibility) behavior. According to the formula E=½×C×U 2 , energy E is stored in these capacitors with capacitance C when a voltage U is present. If a person then touches a high-voltage contact and the vehicle ground at the same time, these capacitors are discharged or recharged via the body and could in principle, ie if these currents were too high, lead to a hazard. In order to keep the hazard potential low, there are limit values for the maximum permitted stored, or rather effective energy in the capacitors in various standards. This directly results in a limitation of the maximum permissible total capacity depending on the HV total voltage. In addition, for safety reasons, the worst case must be assumed, and a maximally asymmetrical HV vehicle electrical system must be assumed, which is the case when the voltage of one HV pole measured against earth almost corresponds to the entire HV voltage. This can occur, among other things, due to dirt resistance or leakage currents over the service life. Due to the limitation of the maximum permissible total capacity described above, there is no potential hazard even with an asymmetrical vehicle electrical system, i.e. if the voltages between the positive high-voltage potential and ground and between the negative high-voltage potential and ground are different. In addition to the disadvantage of limiting the maximum permissible total capacity, it can also happen in this case, i.e. with an asymmetrical vehicle electrical system, that when the vehicle is connected to a charging station, for example via the DC charging interface, the positive or negative voltage potential with respect to earth of the charging station and vehicle is different. When the charging station is switched on, this can lead to undesired, undefined compensation processes, which in the worst case can prevent charging.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Bordnetz für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved vehicle electrical system for a motor vehicle, in particular for an electrically driven motor vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bordnetz für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1.The object is achieved according to the invention by an electrical system for a motor vehicle according to claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Bordnetz für ein Kraftfahrzeug umfasst mindestens eine HV-Batterie zur Bereitstellung eines positiven Potenzials und eines negativen Potenzials sowie mindestens einen HV-Verbraucher, wobei ein Isolationswächter zur Überwachung von Isolationswiderständen zu einer vom Bordnetz galvanisch getrennten Fahrzeugmasse vorgesehen ist, wobei zwischen dem positiven Potenzial und der Fahrzeugmasse sowie zwischen dem negativen Potenzial und der Fahrzeugmasse jeweils eine Y-Kapazität vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist ein im Bordnetz oder in einer Komponente des Bordnetzes vorhandener Spannungs-Mittelabgriff zwischen dem positiven Potenzial und dem negativen Potenzial mittels eines ohmschen Koppelwiderstandes mit der Fahrzeugmasse verbunden. Der Isolationswächters kann beispielsweise als Widerstands-Isolationswächter ausgebildet sein.A vehicle electrical system according to the invention for a motor vehicle comprises at least one HV battery for providing a positive potential and a negative potential and at least one HV consumer, with an insulation monitor for monitoring insulation resistances to a vehicle ground that is galvanically isolated from the vehicle electrical system, with between the positive potential and the vehicle mass as well as between the negative potential and the vehicle mass in each case a Y-capacitance is provided. According to the invention, there is one in the vehicle electrical system or in a component of the vehicle electrical system Center voltage tap between the positive potential and the negative potential connected to the vehicle ground by means of an ohmic coupling resistor. The insulation monitor can be designed, for example, as a resistance insulation monitor.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist die Abweichung der Verteilung der Potenziale von einer symmetrischen Verteilung sehr gering. Somit ist der in den Y-Kapazitäten gespeicherte Energiegehalt/die Ladung immer sehr nahe am erreichbaren Minimum. Dadurch kann im Bordnetz eine größere Y-Kapazität erlaubt werden, wobei trotzdem die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich der gespeicherten Energie/Ladung erfüllt werden. Eine günstigere und/oder bessere EMV-Filterung in den Komponenten des Hochvolt-Bordnetzes ist somit möglich.Due to the solution according to the invention, the deviation of the distribution of the potentials from a symmetrical distribution is very small. Thus the energy content/charge stored in the Y-capacitors is always very close to the minimum achievable. As a result, a larger Y-capacity can be permitted in the vehicle electrical system, while still meeting the legal requirements with regard to the stored energy/charge. A cheaper and/or better EMC filtering in the components of the high-voltage vehicle electrical system is therefore possible.

In einer Ausführungsform liegt der Spannungs-Mittelabgriff zwischen zwei als Spannungsteiler geschalteten Widerständen oder ist von einem kapazitiven Spannungsteiler gebildet.In one embodiment, the voltage center tap lies between two resistors connected as a voltage divider or is formed by a capacitive voltage divider.

In einer Ausführungsform sind die Widerstände des Spannungsteilers als in Reihe geschaltete HV-Verbraucher oder als Innenwiderstände mindestens zweier in Reihe geschalteter HV-Batterien ausgebildet.In one embodiment, the resistances of the voltage divider are in the form of HV loads connected in series or as internal resistances of at least two HV batteries connected in series.

In einer Ausführungsform sind die Widerstände des Spannungsteilers wesentlich kleiner im Vergleich zum Koppelwiderstand und zu Messwiderständen des Isolationswächters, der als Widerstands-Isolationswächter ausgebildet ist.In one embodiment, the resistances of the voltage divider are significantly smaller compared to the coupling resistance and measuring resistances of the insulation monitor, which is designed as a resistance insulation monitor.

In einer Ausführungsform liegen die Messwiderstände und der Koppelwiderstand im Bereich von mehr als 100 kOhm.In one embodiment, the measuring resistors and the coupling resistor are in the range of more than 100 kOhm.

In einer Ausführungsform umfasst der Koppelwiderstand einen Festwiderstand und/oder einen variablen Widerstand.In one embodiment, the coupling resistor includes a fixed resistor and/or a variable resistor.

In einer Ausführungsform ist der Koppelwiderstand als Reihenschaltung aus dem Festwiderstand und dem variablen Widerstand ausgebildet.In one embodiment, the coupling resistor is designed as a series circuit made up of the fixed resistor and the variable resistor.

In einer Ausführungsform ist über den Koppelwiderstand mindestens eines aus der folgenden Liste mit der Fahrzeugmasse gekoppelt:

  • - eine Reihenschaltung von HV-Spannungsversorgungen für ein Controlboard,
  • - eine Reihenschaltung von Halbbrücken und/oder H-Brücken,
  • - eine Multilevel-Halbbrücke,
  • - eine Reihenschaltung von Invertern,
  • - ein Multilevel-Inverter,
  • - eine Heizschaltung mit Reihenschaltungen von zwei oder mehreren Heizelementen,
  • - ein Abgriff eines Verbindungspunkts von Batterie-Modul-Reihenschaltungen.
In one embodiment, at least one from the following list is coupled to the vehicle ground via the coupling resistor:
  • - a series connection of HV power supplies for a control board,
  • - a series connection of half-bridges and/or H-bridges,
  • - a multilevel half bridge,
  • - a series connection of inverters,
  • - a multilevel inverter,
  • - a heating circuit with series connections of two or more heating elements,
  • - a tap of a connection point of battery module series circuits.

Das Bordnetz kann Teil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, sein.The vehicle electrical system can be part of a motor vehicle, in particular an electrically powered motor vehicle.

Wenn der Koppelwiderstand als Reihenschaltung aus dem Festwiderstand und dem variablen Widerstand ausgebildet ist, so kann dann, wenn das Fahrzeug nicht an einer DC-Ladesäule angeschlossen ist, ein hoher variabler Widerstand eingestellt werden, während dann, wenn das Fahrzeug mit einer DC-Ladesäule verbunden ist, ein niedrigerer variabler Widerstand eingestellt wird.If the coupling resistor is designed as a series connection of the fixed resistor and the variable resistor, a high variable resistance can be set when the vehicle is not connected to a DC charging station, while the vehicle is connected to a DC charging station is, a lower variable resistance is set.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Ansicht eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 6 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 7 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 8 eine schematische Ansicht eines Simulationsaufbaus einer Ausführungsform eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs,
  • 9 schematische Diagramme zur Darstellung von Simulationsergebnissen für eine Simulation ohne Koppelwiderstand, und
  • 10 schematische Diagramme zur Darstellung von Simulationsergebnissen für eine Simulation mit einem Koppelwiderstand.
show:
  • 1 a schematic view of a vehicle electrical system of a motor vehicle,
  • 2 a schematic view of an embodiment of a vehicle electrical system of a motor vehicle,
  • 3 a schematic view of a further embodiment of a vehicle electrical system of a motor vehicle,
  • 4 a schematic view of a further embodiment of a vehicle electrical system of a motor vehicle,
  • 5 a schematic view of a further embodiment of a vehicle electrical system of a motor vehicle,
  • 6 a schematic view of a further embodiment of a vehicle electrical system of a motor vehicle,
  • 7 a schematic view of a further embodiment of a vehicle electrical system of a motor vehicle,
  • 8th a schematic view of a simulation setup of an embodiment of an on-board network of a motor vehicle,
  • 9 schematic diagrams showing simulation results for a simulation without coupling resistance, and
  • 10 schematic diagrams showing simulation results for a simulation with a coupling resistor.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

1 ist eine schematische Ansicht eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. 1 is a schematic view of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle.

Das Bordnetz 1 ist beispielsweise ein HV(Hochvolt)-Bordnetz und umfasst typischerweise mindestens eine HV-Batterie 2 sowie HV-Verbraucher 3, 4. In der Regel ist das Bordnetz 1 galvanisch getrennt von einer Fahrzeugmasse PA. Zwischen einem positiven Potenzial H+ und der Fahrzeugmasse PA sowie zwischen einem negativen Potenzial H- und der Fahrzeugmasse PA ergibt sich durch parasitäre Effekte jeweils ein Isolationswiderstand Riso_P, Riso_N. Aus Sicherheitsgründen ist ein Isolationswächter 5 vorgesehen, der die Isolationswiderstände Riso_P, Riso_N überwacht. Ferner sind zwischen dem positiven Potenzial H+ und der Fahrzeugmasse PA sowie zwischen dem negativen Potenzial H- und der Fahrzeugmasse PA jeweils Y-Kapazitäten CY_P, CY_N vorgesehen. The vehicle electrical system 1 is, for example, an HV (high-voltage) vehicle electrical system and typically includes at least one HV battery 2 and HV consumers 3, 4. The vehicle electrical system 1 is usually electrically isolated from a vehicle ground PA. An insulation resistance R iso_P , R iso_N results between a positive potential H+ and the vehicle ground PA and between a negative potential H− and the vehicle ground PA as a result of parasitic effects. For safety reasons, an insulation monitor 5 is provided, which monitors the insulation resistances R iso_P , R iso_N . Furthermore, Y-capacitors C Y_P , C Y_N are provided between the positive potential H+ and the vehicle ground PA and between the negative potential H− and the vehicle ground PA.

Schwankungen im Bordnetz 1, die durch den Isolationswächter 5, der insbesondere als ein Widerstands-Isolationswächter ausgebildet sein kann, hervorgerufen werden, können reduziert werden, indem ein im Bordnetz 1 oder in einer Komponente des Bordnetzes 1, beispielsweise einem HV-Verbraucher 3, 4, der in 1 durch zwei als Spannungsteiler geschaltete Verbraucherwiderstände RVP und RVN symbolisiert ist, vorhandener Spannungs-Mittelabgriff 6 genutzt wird. Dieser Spannungs-Mittelabgriff 6 wird dabei über einen ohmschen Koppel-Widerstand RK, der einen Festwiderstand RF und/oder einen variablen Widerstand Rv umfassen kann, mit der Fahrzeugmasse PA verbunden. In der gezeigten Ausführungsform ist der Koppel-Widerstand RK als Reihenschaltung aus einem Festwiderstand RF und einem variablem Widerstand Rv ausgebildet.Fluctuations in the vehicle electrical system 1, which are caused by the insulation monitor 5, which can be designed in particular as a resistance insulation monitor, can be reduced by a in the vehicle electrical system 1 or in a component of the vehicle electrical system 1, for example a HV consumer 3, 4 , the in 1 is symbolized by two load resistors R VP and R VN connected as a voltage divider, the existing voltage center tap 6 is used. This voltage center tap 6 is connected to vehicle ground PA via an ohmic coupling resistor R K , which can include a fixed resistor R F and/or a variable resistor Rv. In the embodiment shown, the coupling resistor R K is designed as a series connection of a fixed resistor R F and a variable resistor Rv.

In anderen Ausführungsformen kann der Spannungs-Mittelabgriff 6 auch mittels eines kapazitiven Spannungsteilers gebildet sein.In other embodiments, the voltage center tap 6 can also be formed by means of a capacitive voltage divider.

Durch die Ankopplung des Spannungs-Mittelabgriffs 6 an die Fahrzeugmasse PA mittels des Koppelwiderstandes RK wird der Einfluss des Isolationswächters 5 auf die Verschiebung der Potenziale H+, H- bezogen auf die Fahrzeugmasse PA reduziert. Der Isolationswächter 5 ist dabei in seiner Funktion bei der Berechnung des Isolationswertes der Isolationswiderstände Riso_P, Riso_N nicht gestört, insbesondere wenn der Koppelwiderstand RK sich während der Messdauer des Isolationswächters 5 nicht in seinem Wert ändert. Durch die nur geringe Verschiebung der Potenziale H+, H- kann der in den Y-Kapazitäten CY_P, CY_N des Bordnetzes 1 gespeicherte Energieinhalt reduziert werden. Dies ist vorteilhaft zur Verbesserung der Filterung von aktiven, insbesondere taktenden, HV-Komponenten und für Fahrzeuge mit höheren DC-Systemspannungen, beispielsweise 800V. Zudem besteht die Möglichkeit, beim Koppeln von HV-Systemen mit unterschiedlichen Isolationsauslegungen, eine Überlastung der Isolation des schwächer ausgelegten HV-Systems zu vermeiden, beispielsweise wird die Isolation einer 500V-Ladesäule beim Laden eines 800V-Fahrzeugs über ein galvanisch gekoppeltes Ladesystem geschützt.The influence of the insulation monitor 5 on the displacement of the potentials H+, H- in relation to the vehicle ground PA is reduced by the coupling of the voltage center tap 6 to the vehicle ground PA by means of the coupling resistor R K . The function of the insulation monitor 5 when calculating the insulation value of the insulation resistances R iso_P , R iso_N is not disrupted, in particular if the value of the coupling resistance R K does not change during the measurement period of the insulation monitor 5 . The energy content stored in the Y capacitances C Y_P , C Y_N of the vehicle electrical system 1 can be reduced due to the only slight shift in the potentials H+, H−. This is advantageous for improving the filtering of active, in particular clocking, HV components and for vehicles with higher DC system voltages, for example 800V. When coupling HV systems with different insulation designs, it is also possible to avoid overloading the insulation of the weaker HV system. For example, the insulation of a 500V charging station is protected by a galvanically coupled charging system when charging an 800V vehicle.

Der Isolationswächter 5 weist durch den Koppelwiderstand RK eine wesentlich kürzere Erkennungszeit auf, da Umladevorgänge schneller ablaufen.Due to the coupling resistor R K , the insulation monitor 5 has a significantly shorter detection time, since charge reversal processes take place more quickly.

Durch Einsatz einer Reihenschaltung eines Festwiderstandes RF mit einem variablen Widerstand Rv kann eine höhere Isolation erlaubt sein, wenn das HV-System über eine niedrigere Y-Kapazität CY_P, CY_N verfügt, beispielsweise wenn das Fahrzeug nicht an einer DC-Ladesäule angeschlossen ist. Wenn die Y-Kapazität CY_P, CY_N höher ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug mit einer DC-Ladesäule verbunden ist, so kann der Koppelwiderstand RK durch seinen variablen Widerstand Rv reduziert werden und die Potenzialverschiebung durch den Isolationswächter 5 fällt geringer aus.By using a series connection of a fixed resistor R F with a variable resistor Rv, higher isolation can be allowed if the HV system has a lower Y capacitance C Y_P , C Y_N , for example if the vehicle is not connected to a DC charging station . If the Y capacitance C Y_P , C Y_N is higher, for example if the vehicle is connected to a DC charging station, the coupling resistance R K can be reduced by its variable resistance Rv and the potential shift by the insulation monitor 5 is less.

Beispiele für die Einsatzmöglichkeit einer ohmschen Kopplung eines Spannungs-Mittelabgriffs 6 zur Fahrzeugmasse PA sind:

  • - Reihenschaltung von HV-Spannungsversorgungen für Controlboards,
  • - Serienschaltungen von Halbbrücken und H-Brücken,
  • - Multilevel-Halbbrücken,
  • - Serienschaltungen von Invertern,
  • - Multilevel-Inverter,
  • - Heizschaltungen mit Reihenschaltungen von zwei oder mehreren Heizelementen,
  • - Abgriffe von Verbindungspunkten von Batterie-Modul-Reihenschaltungen.
Examples for the possible use of an ohmic coupling of a voltage center tap 6 to the vehicle ground PA are:
  • - Series connection of HV power supplies for control boards,
  • - series circuits of half-bridges and H-bridges,
  • - multilevel half bridges,
  • - series connections of inverters,
  • - multilevel inverter,
  • - heating circuits with series connections of two or more heating elements,
  • - Pick-offs from connection points of battery-module series circuits.

Vorzugsweise sind die Impedanzen von Reihenschaltungen aus HV-Verbrauchern 3, 4 oder HV-Quellen im Vergleich zum Koppelwiderstand RK und zu Messwiderständen des Isolationswächters 5 wesentlich kleiner. Da die Messwiderstände Rmess_p, Rmess_n und der Koppelwiderstand RK im Bereich von mehreren 100kOhm oder sogar im MOhm-Bereich liegen können, ist bei den Reihenschaltungen aus HV-Verbrauchern 3, 4 oder HV-Quellen keine große Leistungsaufnahme notwendig, um eine wesentlich kleinere Impedanz darzustellen. Insofern sind auch Hilfs-Spannungsversorgungen für diesen Einsatz geeignet. Bei HV-Quellen sind/ist die Quellimpedanz und/oder der Innenwiderstand zu berücksichtigen. Dieser liegt im Normalfall im mOhm-Bereich und erfüllt somit auch diese Anforderung.The impedances of series circuits of HV loads 3, 4 or HV sources are preferably significantly smaller in comparison to the coupling resistance R K and to measuring resistances of the insulation monitor 5. Since the measuring resistors R mess_p , R mess_n and the coupling resistor R K can be in the range of several 100kOhms or even in the MOhm range, the series connections of HV consumers 3, 4 or HV sources do not require a large power consumption in order to achieve a significant represent smaller impedance. In this respect, also auxiliary power supplies suitable for this use. In the case of HV sources, the source impedance and/or the internal resistance must be taken into account. This is normally in the mOhm range and thus also meets this requirement.

In den folgenden Figuren ist anstelle der Serienschaltung eines Festwiderstandes RF und eines variablen Widerstandes Rv nur ein einziger Koppelwiderstand RK dargestellt. In jedem Fall kann stattdessen jedoch auch eine Serienschaltung eines Festwiderstandes RF und eines variablen Widerstandes Rv vorgesehen sein.In the following figures, only a single coupling resistor R K is shown instead of the series connection of a fixed resistor R F and a variable resistor Rv. In any case, however, a series connection of a fixed resistor R F and a variable resistor Rv can also be provided instead.

2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Ausführungsform gemäß 2 stimmt mit der Ausführungsform gemäß 1 weitgehend überein. Der Spannungs-Mittelabgriff 6 wird jedoch mittels eines kapazitiven Spannungsteilers aus zwei Kapazitäten Cx_P, Cx_N anstatt durch Verbraucherwiderstände gebildet. 2 is a schematic view of an embodiment of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle. The embodiment according to 2 agrees with the embodiment according to 1 largely agree. However, the voltage center tap 6 is formed by means of a capacitive voltage divider from two capacitances C x_P , C x_N instead of consumer resistors.

Außerdem ist das Bordnetz 1 mit einem Dreiphasen-Wechselspannungs-Anschluss 7 über einen Gleichrichter 8 mit Leistungsfaktorkorrektur (3-Level PFC, beispielsweise ein Vienna-Rectifier) verbunden.In addition, the vehicle electrical system 1 is connected to a three-phase AC voltage connection 7 via a rectifier 8 with power factor correction (3-level PFC, for example a Vienna rectifier).

3 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Ausführungsform gemäß 3 stimmt mit der Ausführungsform gemäß 1 weitgehend überein. Der Spannungs-Mittelabgriff 6 wird jedoch mittels eines kapazitiven Spannungsteilers aus zwei Kapazitäten Cx_P, Cx_N anstatt durch Verbraucherwiderstände gebildet. 3 is a schematic view of an embodiment of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle. The embodiment according to 3 agrees with the embodiment according to 1 largely agree. However, the voltage center tap 6 is formed by means of a capacitive voltage divider from two capacitances C x_P , C x_N instead of consumer resistors.

Außerdem ist das Bordnetz 1 mit einer DC-Ladesäule 9, die mit Y-Kapazitäten Cy_P1, Cy_N1, Isolationswiderständen Riso_P1, Riso_N1 ähnlich wie beim Bordnetz 1 und mit einer Ausgangskapazität C dargestellt ist, über einen 3-Level-DC-Boost-Wandler 11 im Fahrzeug verbunden, wobei der kapazitive Spannungsteiler aus den zwei Kapazitäten Cx_P, Cx_N im 3-Level-DC-Boost-Wandler 11 angeordnet ist. Ferner ist die Fahrzeugmasse PA mit einer Masse PA' in der DC-Ladesäule 9 über ein Massekabel 12 verbunden.In addition, the vehicle electrical system 1 with a DC charging station 9, which is shown with Y capacitances C y_P1 , C y_N1 , insulation resistances R iso_P1 , R iso_N1 , similar to the vehicle electrical system 1 and with an output capacitance C, via a 3-level DC Boost converter 11 connected in the vehicle, wherein the capacitive voltage divider from the two capacitances C x_P , C x_N in the 3-level DC boost converter 11 is arranged. Furthermore, the vehicle ground PA is connected to a ground PA′ in the DC charging station 9 via a ground cable 12 .

4 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Ausführungsform gemäß 4 stimmt mit der Ausführungsform gemäß 1 weitgehend überein. Der Spannungs-Mittelabgriff 6 wird jedoch mittels eines kapazitiven Spannungsteilers aus zwei Kapazitäten Cx_P, Cx_N anstatt durch Verbraucherwiderstände gebildet. 4 is a schematic view of an embodiment of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle. The embodiment according to 4 agrees with the embodiment according to 1 largely agree. However, the voltage center tap 6 is formed by means of a capacitive voltage divider from two capacitances C x_P , C x_N instead of consumer resistors.

Außerdem ist das Bordnetz 1 mit einer Reihenschaltung von H-Brücken 13, 14, beispielsweise LV-DCDC-Wandler oder isolierte DCDC-Wandler eines Bordladers verbunden.In addition, the vehicle electrical system 1 is connected to a series connection of H-bridges 13, 14, for example LV-DCDC converters or isolated DCDC converters of an on-board charger.

5 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. 5 is a schematic view of an embodiment of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle.

Das Bordnetz 1 umfasst zwei in Reihe geschaltete HV-Batterien 2.1, 2.2 oder Batteriestränge sowie einen HV-Verbraucher 3. Das Bordnetz 1 ist galvanisch getrennt von einer Fahrzeugmasse PA. Zwischen einem positiven Potenzial H+ und der Fahrzeugmasse PA sowie zwischen einem negativen Potenzial H- und der Fahrzeugmasse PA ergibt sich durch parasitäre Effekte jeweils ein Isolationswiderstand Riso_P, Riso_N. Aus Sicherheitsgründen ist ein Isolationswächter 5 vorgesehen, der die Isolationswiderstände Riso_P, Riso_N überwacht. Ferner sind zwischen dem positiven Potenzial H+ und der Fahrzeugmasse PA sowie zwischen dem negativen Potenzial H- und der Fahrzeugmasse PA jeweils Y-Kapazitäten CY_P, CY_N vorgesehen. Der HV-Verbraucher 3 ist zwischen dem positiven Potenzial H+ und dem negativen Potenzial H-angeschlossen.The vehicle electrical system 1 includes two series-connected HV batteries 2.1, 2.2 or battery strings and an HV consumer 3. The vehicle electrical system 1 is electrically isolated from a vehicle ground PA. An insulation resistance R iso_P , R iso_N results between a positive potential H+ and the vehicle ground PA and between a negative potential H− and the vehicle ground PA as a result of parasitic effects. For safety reasons, an insulation monitor 5 is provided, which monitors the insulation resistances R iso_P , R iso_N . Furthermore, Y-capacitors C Y_P , C Y_N are provided between the positive potential H+ and the vehicle ground PA and between the negative potential H− and the vehicle ground PA. The HV consumer 3 is connected between the positive potential H+ and the negative potential H-.

Schwankungen im Bordnetz 1, die durch den Isolationswächter 5, der insbesondere als ein Widerstands-Isolationswächter ausgebildet sein kann, hervorgerufen werden, können reduziert werden, indem ein im Bordnetz 1 oder in einer Komponente des Bordnetzes 1, beispielsweise den HV-Batterien 2.1, 2.2, die in 5 in Reihe geschaltet sind und deren Innenwiderstände somit einen Spannungsteiler bilden, vorhandener Spannungs-Mittelabgriff 6 genutzt wird. Dieser Spannungs-Mittelabgriff 6 wird dabei über einen ohmschen Koppel-Widerstand RK, der einen Festwiderstand RF und/oder einen variablen Widerstand Rv umfassen kann, mit der Fahrzeugmasse PA verbunden.Fluctuations in the vehicle electrical system 1, which are caused by the insulation monitor 5, which can be designed in particular as a resistance insulation monitor, can be reduced by a vehicle electrical system 1 or in a component of the vehicle electrical system 1, for example the HV batteries 2.1, 2.2 , in the 5 are connected in series and their internal resistances thus form a voltage divider, existing voltage center tap 6 is used. This voltage center tap 6 is connected to vehicle ground PA via an ohmic coupling resistor R K , which can include a fixed resistor R F and/or a variable resistor Rv.

6 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Ausführungsform gemäß 6 stimmt mit der Ausführungsform gemäß 1 weitgehend überein. Der Spannungs-Mittelabgriff 6 wird jedoch mittels eines kapazitiven Spannungsteilers aus zwei Kapazitäten Cx_P, Cx_N anstatt durch Verbraucherwiderstände gebildet. 6 is a schematic view of an embodiment of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle. The embodiment according to 6 agrees with the embodiment according to 1 largely agree. However, the voltage center tap 6 is formed by means of a capacitive voltage divider from two capacitances C x_P , C x_N instead of consumer resistors.

Außerdem ist das Bordnetz 1 mit einem 3-Level-Inverter 15 für eine elektrische Maschine 16 verbunden. Der 3-Level-Inverter 15 kann beispielsweise als ein 3-Level-NPC-Inverter, ein T-Type-Inverter oder ein Flying-Inverter ausgebildet sein.In addition, the vehicle electrical system 1 is connected to a 3-level inverter 15 for an electrical machine 16 . The 3-level inverter 15 can be designed, for example, as a 3-level NPC inverter, a T-type inverter or a flying inverter.

7 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Ausführungsform gemäß 7 stimmt mit der Ausführungsform gemäß 1 weitgehend überein. Der Spannungs-Mittelabgriff 6 wird jedoch mittels eines kapazitiven Spannungsteilers aus zwei Kapazitäten Cx_P, Cx_N anstatt durch Verbraucherwiderstände gebildet. 7 is a schematic view of an embodiment of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle. The embodiment according to 7 agrees with the embodiment according to 1 largely agree. However, the voltage center tap 6 is formed by means of a capacitive voltage divider from two capacitances C x_P , C x_N instead of consumer resistors.

Außerdem ist das Bordnetz 1 mit einer Reihenschaltung aus zwei B&-Brücken-Invertern 17 für zwei elektrische Maschinen 16 verbunden.In addition, the vehicle electrical system 1 is connected to a series connection of two B& bridge inverters 17 for two electrical machines 16 .

8 ist eine schematische Ansicht eines Simulationsaufbaus einer Ausführungsform eines Bordnetzes 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die Ausführungsform gemäß 8 stimmt mit der Ausführungsform gemäß 1 weitgehend überein. Ferner sind zwei Messwiderstände Rmess_p, Rmess_n des Isolationswächters 5 zwischen dem positiven Potenzial H+ und der Fahrzeugmasse PA sowie zwischen dem negativen Potenzial H- und der Fahrzeugmasse PA mittels jeweiliger Schalter S1, S2 zuschaltbar angeordnet. Dargestellt sind weiterhin Leitungswiderstände RL in Serie mit den Y-Kapazitäten CY_P, CY_N, die bei realen Bauelementen unvermeidlich vorhanden sind und daher in der Simulation berücksichtigt werden müssen, wenn auch nur mit einem sehr geringen Widerstandswert von beispielsweise 0,01 Ohm. 8th is a schematic view of a simulation setup of an embodiment of an on-board network 1 of a motor vehicle, for example an electrically powered motor vehicle. The embodiment according to 8th agrees with the embodiment according to 1 largely agree. Furthermore, two measurement resistors R mess_p , R mess_n of the insulation monitor 5 are arranged between the positive potential H+ and the vehicle ground PA and between the negative potential H− and the vehicle ground PA by respective switches S1, S2. Line resistances R L are also shown in series with the Y capacitances C Y_P , C Y_N , which are unavoidably present in real components and therefore have to be taken into account in the simulation, albeit only with a very low resistance value of 0.01 ohms, for example.

Folgende Simulationsparameter wurden verwendet:

  • Riso_p = 108 Ohm
  • Riso_n = 108 Ohm
  • Rmess_p = Rmess_n = 2*106 Ohm
  • Frequenz f = 1/20 Hz
  • Spannung U = 800 V
  • RVP = U*U/1000
  • RVN = U*U/1000
The following simulation parameters were used:
  • R iso_p = 10 8 ohms
  • R iso_n = 10 8 ohms
  • R meas_p = R meas_n = 2*10 6 ohms
  • Frequency f = 1/20 Hz
  • Voltage U = 800 V
  • RVP = U*U/1000
  • RVN = U*U/1000

9 zeigt schematische Diagramme zur Darstellung von Schaltstellungen US1, US2 der Schalter S1, S2, der Potenziale H+, H- und der berechneten Isolationswiderstände Riso_P, Riso_N über der Zeit t für eine Simulation ohne den Koppelwiderstand RK. 9 shows schematic diagrams for the representation of switching positions U S1 , U S2 of the switches S1 , S2 , the potentials H+ , H- and the calculated insulation resistances R iso_P , R iso_N over time t for a simulation without the coupling resistance R K .

Bedingt durch das gut isolierte HV-Bordnetz 1 verursacht der Isolationswächter 5, insbesondere ein Widerstands-Isolationswächter, eine deutliche Verschiebung der Potenziale H+, H-. Die Y-Kapazitäten CY_P, CY_N nehmen somit eine Spannung an, die fast der Spannung der HV-Batterie 2 entspricht. Ihr Energieinhalt ist demnach sehr hoch. Die Umladezeit ist durch die hochohmigen Widerstände recht langsam und die Umladung ist in diesem Beispiel in der Taktzeit des Isolationswächters 5 noch nicht abgeschlossen.Due to the well-insulated HV vehicle electrical system 1, the insulation monitor 5, in particular a resistance insulation monitor, causes a significant shift in the potentials H+, H-. The Y capacitances C Y_P , C Y_N thus assume a voltage which almost corresponds to the voltage of the HV battery 2 . Their energy content is therefore very high. The charge reversal time is very slow due to the high-impedance resistors and the charge reversal is not yet complete in the cycle time of the insulation monitor 5 in this example.

10 zeigt schematische Diagramme zur Darstellung von Schaltstellungen US1, US2 der Schalter S1, S2, der Potenziale H+, H- und der berechneten Isolationswiderstände Riso_P, Riso_N über der Zeit t für eine Simulation mit einem Koppelwiderstand RK von 106 Ohm. 10 shows schematic diagrams for representing switching positions U S1 , U S2 of switches S1, S2, the potentials H+, H- and the calculated insulation resistances R iso_P , R iso_N over time t for a simulation with a coupling resistance R K of 10 6 ohms.

In der Simulation wird deutlich, dass die Potenziale H+, H- weniger deutlich schwanken als bei einem System ohne Koppelwiderstand RK am Spannungs-Mittelabgriff 6. Das maximale Potenzial H+, H- beträgt 531 V, das minimale Potenzial H+, H- beträgt 269 V. Die Energieinhalte in den Y-Kapazitäten CY_P, CY_N sind somit deutlich reduziert. Durch den im Vergleich zu den Isolationswiderständen Riso_P, Riso_N recht geringen Koppelwiderstand RK kann die Umladung wesentlich schneller erfolgen. Der Isolationswächter 5 kann daher Isolationsfehler in kürzerer Zeit erkennen.The simulation makes it clear that the potentials H+, H- fluctuate less than in a system without a coupling resistor R K at the voltage center tap 6. The maximum potential H+, H- is 531 V, the minimum potential H+, H- is 269 V. The energy contents in the Y-capacitors C Y_P , C Y_N are thus significantly reduced. Because of the relatively low coupling resistance R K compared to the insulation resistances R iso_P , R iso_N , the charge reversal can take place much more quickly. The insulation monitor 5 can therefore detect insulation faults in a shorter time.

BezugszeichenlisteReference List

11
Bordnetzelectrical system
22
HV-BatterieHV battery
2.1,2.22.1,2.2
HV-BatterieHV battery
33
HV-VerbraucherHV consumer
44
HV-VerbraucherHV consumer
55
Isolationswächterisolation guard
66
Spannungs-MittelabgriffVoltage center tap
77
Dreiphasen-Wechselspannungs-AnschlussThree-phase AC connection
88th
Gleichrichterrectifier
99
DC-LadesäuleDC charging station
1111
3-Level-DC-Boost-Wandler3 level DC boost converter
1212
MassekabelGround cable
1313
H-BrückeH bridge
1414
H-BrückeH bridge
1515
3-Level-Inverter3 level inverter
1616
elektrische Maschineelectric machine
1717
B&-Brücken-InverterB& Bridge Inverter
CC
Ausgangskapazitätoutput capacity
Cx_P, Cx_NCx_P, Cx_N
Kapazitätcapacity
CY_P, CY_NCY_P, CY_N
Y-KapazitätY capacity
Cy_P1, CY_N1Cy_P1, CY_N1
Y-KapazitätY capacity
H+, H-H+, H-
Potenzialpotential
PAPA
Fahrzeugmassevehicle mass
PA'PA'
MasseDimensions
RFRF
Festwiderstandfixed resistor
Riso_P, Riso_NRiso_P, Riso_N
Isolationswiderstandinsulation resistance
RKRK
Koppel-Widerstandcoupling resistance
RLRL
Leitungswiderstandline resistance
Rmess_p, Rmess_nRmess_p, Rmess_n
Messwiderstandmeasuring resistor
Rvrev
variabler Widerstandvariable resistance
RVP, RVNRVP, RVN
Verbraucherwiderstandconsumer resistance
Riso_P1, Riso_N1Riso_P1, Riso_N1
Isolationswiderstandinsulation resistance
S1, S2S1, S2
SchalterSwitch
tt
ZeitTime
US1, US2US1, US2
Schaltstellungswitching position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102019202892 A1 [0002]DE 102019202892 A1 [0002]

Claims (10)

Bordnetz (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens eine HV-Batterie (2) zur Bereitstellung eines positiven Potenzials (H+) und eines negativen Potenzial (H-) sowie mindestens einen HV-Verbraucher (3, 4), wobei ein Isolationswächter (5) zur Überwachung von Isolationswiderständen (Riso_P, Riso_N) zu einer vom Bordnetz (1) galvanisch getrennten Fahrzeugmasse (PA) vorgesehen ist, wobei zwischen dem positiven Potenzial (H+) und der Fahrzeugmasse (PA) sowie zwischen dem negativen Potenzial (H-) und der Fahrzeugmasse (PA) jeweils eine Y-Kapazität (CY_P, CY_N) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Bordnetz (1) oder in einer Komponente des Bordnetzes (1) vorhandener Spannungs-Mittelabgriff (6) zwischen dem positiven Potenzial (H+) und dem negativen Potenzial (H-) mittels eines ohmschen Koppelwiderstandes (RK) mit der Fahrzeugmasse (PA) verbunden ist.Vehicle electrical system (1) for a motor vehicle, comprising at least one HV battery (2) for providing a positive potential (H+) and a negative potential (H-) and at least one HV consumer (3, 4), with an insulation monitor (5 ) for monitoring insulation resistances (R iso_P , R iso_N ) to a vehicle ground (PA) that is galvanically isolated from the vehicle electrical system (1), with between the positive potential (H+) and the vehicle ground (PA) and between the negative potential (H- ) and the vehicle ground (PA) each have a Y-capacitance (C Y_P , C Y_N ), characterized in that a voltage center tap (6) present in the vehicle electrical system (1) or in a component of the vehicle electrical system (1) between the positive potential (H+) and the negative potential (H-) is connected to the vehicle ground (PA) by means of an ohmic coupling resistor (R K ). Bordnetz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungs-Mittelabgriff (6) zwischen zwei als Spannungsteiler geschalteten Widerständen liegt oder von einem kapazitiven Spannungsteiler gebildet ist.electrical system (1) according to claim 1 , characterized in that the voltage center tap (6) is between two resistors connected as a voltage divider or is formed by a capacitive voltage divider. Bordnetz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände des Spannungsteilers als in Reihe geschaltete HV-Verbraucher (3, 4) oder als Innenwiderstände mindestens zweier in Reihe geschalteter HV-Batterien (2.1, 2.2) ausgebildet sind. on-board network claim 2 , characterized in that the resistances of the voltage divider are designed as HV consumers (3, 4) connected in series or as internal resistances of at least two HV batteries (2.1, 2.2) connected in series. Bordnetz (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände des Spannungsteilers wesentlich kleiner im Vergleich zum Koppelwiderstand (RK) und zu Messwiderständen (Rmess_p, Rmess_n) des Isolationswächters (5) sind, der als Widerstands-Isolationswächter ausgebildet ist.electrical system (1) according to claim 3 , characterized in that the resistances of the voltage divider are significantly smaller in comparison to the coupling resistance (R K ) and to measuring resistances (R mess_p , R mess_n ) of the insulation monitor (5), which is designed as a resistance insulation monitor. Bordnetz (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwiderstände (Rmess_p, Rmess_n) und der Koppelwiderstand (RK) im Bereich von mehr als 100 kOhm liegen.electrical system (1) according to claim 4 , characterized in that the measuring resistors (R mess_p , R mess_n ) and the coupling resistor (R K ) are in the range of more than 100 kOhm. Bordnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelwiderstand (RK) einen Festwiderstand (RF) und/oder einen variablen Widerstand (Rv) umfasst.Vehicle electrical system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling resistor (R K ) comprises a fixed resistor (R F ) and/or a variable resistor (Rv). Bordnetz (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelwiderstand (RK) als Reihenschaltung aus dem Festwiderstand (RF) und dem variablen Widerstand (Rv) ausgebildet ist.electrical system (1) according to claim 6 , characterized in that the coupling resistor (R K ) is designed as a series connection of the fixed resistor (R F ) and the variable resistor (Rv). Bordnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den Koppelwiderstand (RK) mindestens eines aus der folgenden Liste mit der Fahrzeugmasse (PA) gekoppelt ist: - eine Reihenschaltung von HV-Spannungsversorgungen für Controlboards, - eine Reihenschaltung von Halbbrücken und/oder H-Brücken, - eine Multilevel-Halbbrücke, - eine Reihenschaltung von Invertern, - ein Multilevel-Inverter, - eine Heizschaltung mit Reihenschaltungen von zwei oder mehreren Heizelementen, - ein Abgriff eines Verbindungspunkts von Batterie-Modul-Reihenschaltungen.Vehicle electrical system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one from the following list is coupled to the vehicle ground (PA) via the coupling resistor (R K ): - a series connection of HV voltage supplies for control boards, - a series connection of Half-bridges and/or H-bridges, - a multi-level half-bridge, - a series connection of inverters, - a multi-level inverter, - a heating circuit with series connections of two or more heating elements, - a tap of a connection point of battery module series connections. Fahrzeug, umfassend ein Bordnetz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle comprising an on-board network (1) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelwiderstand (RK) als Reihenschaltung aus dem Festwiderstand (RF) und dem variablen Widerstand (Rv) ausgebildet ist, wobei dann, wenn das Fahrzeug nicht an einer DC-Ladesäule angeschlossen ist, ein hoher variabler Widerstand (Rv) eingestellt wird, wobei dann, wenn das Fahrzeug mit einer DC-Ladesäule verbunden ist, ein niedrigerer variabler Widerstand (Rv) eingestellt wird.Method for operating a vehicle according to claim 9 , characterized in that the coupling resistor (R K ) is designed as a series connection of the fixed resistor (R F ) and the variable resistor (Rv), wherein when the vehicle is not connected to a DC charging station, a high variable resistor ( Rv) is set, with a lower variable resistance (Rv) being set when the vehicle is connected to a DC charging station.
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